Интерфейсы передачи данных

1. Интерфейсы передачи данных

ИНТЕРФЕЙСЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

2. Классификация интерфейсов

КЛАССИФИКАЦИЯ ИНТЕРФЕЙСОВ
Параллельные интерфейсы
Последовательные
Последовательно-параллельные

3. Параллельные интерфейсы

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ
Передатчик
Приемник
D1
D1
D2
D2
Dn
Dn

4. Последовательные интерфейсы

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ

5. Последовательные интерфейсы

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ
Асинхронная передача данных
Направление передачи данных
Линия
свободна
Бит контроля
четности
Линия
свободна
…
n-1 n-2
Стоповый
бит
2
1
0
Стартовый
бит

6. Последовательные интерфейсы

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ
Бит контроля
четности
Стартовый бит
Стоповый бит
0
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
0
0
0
1
Принятый
стоповый бит
Принятый бит контроля
четности
передача и прием данных при согласованной тактовой частоте
Стоповый бит
0
Принятый
стоповый бит
1
1
1 1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
Принятый бит контроля
четности
передача и прием данных при несогласованной тактовой частоте

7. Последовательно-параллельная передача данных

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ
ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ
Приемо
передат
чик 1
последовательный канал 1
последовательный канал 2
последовательный канал N
приемо
передат
чик 2

8. Применение UART

ПРИМЕНЕНИЕ UART
Режим 0. Информация и передается, и принимается через вывод входа приемника (RXi TXi).
Принимаются или передается 8 бит данных. Через вывод выхода передатчика TXD выдаются
импульсы сдвига, которые сопровождают каждый бит. Частота передачи бита информации равна
1/12 частоты кварцевого резонатора
Режим 1. В этом режиме передаются через вывод TXD или принимаются через RXD 10 бит
информации: старт-бит (0), 8 бит данных и стоп-бит (1) при приеме информации в бит RB8 регистра
управления/статуса приемопередатчика SCON заносится стоп-бит. Скорость приема/передачи – величина
переменная и задается таймером.
Режим 2. В этом режиме через вывод TXD передаются или через RXD принимаются 11 бит
информации: старт-бит, 8 бит данных, программируемый девятый бит и стоп-бит. При передаче
девятый бит данных может принимать значение 0 или 1 или, например, для повышения
достоверности передачи путем контроля по четности в него может быть помещено значение
признака паритета из слова состояния программы (PSW.0). При приеме девятый бит данных
помещается в бит RB8 SCON, а стоп-бит, в отличие от режима 1, теряется. Частота
приема/передачи выбирается программой и может быть равна либо 1/32, либо 1/64 частоты
резонатора в зависимости от управляющего бита SMOD.
Режим 3. Cовпадает с режимом 2 во всех деталях, за исключением частоты приема/передачи,
которая является величиной переменной и задается таймером.
Во всех случаях передача инициализируется инструкцией, в которой данные перемещаются в SBUF.
Прием инициализируется при обнаружении перепада из 1 в 0 на входе приемника. При этом в режиме О
этот переход должен сопровождаться выполнением условий R1 = 0 и REN= 1 (см. табл. 8), а для
остальных режимов - REN = 1.

9. Применение UART

ПРИМЕНЕНИЕ UART
Назначение битов регистра SCON
Обозначение бита
SCON.7
SCON.6
SCON.5
SCON.4
SCON.3
Назначение бита
Serial Mode Control Bit 0(SM0) - бит 0 выбора режима работы.
Serial Mode Control Bit 1 (SM1) – бит 1 выбора режима работы.
Serial Mode Control Bit 2 (SM2) – бит 2 выбор режима работы.
Receiver Enable Bit (REN) – бит разрешения приема.
Transmit Bit 8 (TB8) – девятый бит передаются данных в режимах «2» и «3».
Receive Bit 8 (RB8) – девятый бит данных, которые принимаются, в режимах «2» и «3»,
SCON.2
в режиме «1» (при SM2=0) в RB8 фиксируется значение принятого стоп-бита.
Transmit Interrupt Flag (TI) – флаг прерывания передатчика, устанавливается аппаратно
SCON.1
в конце времени выдачи последнего бита кадра, очищается программно.
Receive Interrupt Flag (RI) – флаг прерывания приемника, устанавливается аппаратно в
конце времени приема последнего бита кадра, очищается программно (при SM2=1
SCON.0
процедура использования флага RI изменяется).

10. Применение UART

ПРИМЕНЕНИЕ UART
Кодировка режимов работы UART
SM0
SM1
SM2
Режим
0
0
0
0
Характеристика режима
Регистр сдвига.
Восьмибитовый режим. Скорость обмена
0
1
Х
1
данными задается таймером счетчиком
Т/С1.
1
0
Х
2
Девятибитовый режим передачи данных.
Девятибитовый режим. Скорость обмена
1
1
Х
3
данными задается таймером счетчиком
Т/С1.

11. Применение UART

ПРИМЕНЕНИЕ UART
Скорость приема/передачи, т.е. частота работы приемопередатчика в различных режимах,
определяется различными способами.
В режиме 0 частота передачи зависит только от резонансной частоты кварцевого резонатора FРЕЗ.
Fпер=Fрез/12.
За машинный цикл последовательный порт передает один бит информации. В режимах 1, 2 и 3
скорость приема/передачи зависит от значения управляющего бита SMOD в регистре специальных
функций РСОN.
В режиме 2 частота передачи определяется выражением
F =2SMODFрез/64.
Иными словами, при SMOD = 0 частота передачи равна 1/64 частоты Fpез, а пои SMOD = 1 – 1/32
частоты Fрез.
В режимах 1 и 3 в формировании частоты передачи, кроме управляющего бита SMOD, принимает
участие таймер 1. При этом частота передачи F зависит от частоты переполнения Fovlt и определяется
следующим образом:
F=2SMODFovlt/32
Прерывание от таймера 1 в этом случае должно быть заблокировано. Сам же таймер может работать
как в режиме таймера, так и в режиме счетчика. Номер режима (0, 1, 2) роли не играет. Наиболее
типично использование его в режиме таймера с автоперезагрузкой (старшая тетрада ТМОD = 0010В).
При этом, частота передачи определяется выражением:
f =2SMODFрез/(32*12*(256-TH1)).

12. Применение UART

ПРИМЕНЕНИЕ UART